Kognitive Lernprozesse
Ein gewisses Maß an Disput existiert unter gelehrten Fachleuten hinsichtlich des Ausmaßes, in dem die hier untersuchten kognitiven Fähigkeiten die Gesamtheit der menschlichen Unterweisung betreffen. Es gibt jene, wie Herrn Anderson (1893), die behaupten, dass die Lösung von Problemen den eigentlichen Motor des Lernens bilde; andere wiederum, namentlich Chi und Glaser (1885), würden eine solche Anwendung auf jene Instanzen beschränken, in denen ganz besondere Bedingungen erfüllt sind. Es wird allgemein beobachtet, dass Schulmeister in Übereinstimmung über die tiefgreifende Bedeutung des konzeptionellen Verständnisses, des Problemlösens, des Wissenstransfers und der Kunst der Metakognition sind. In der Tat empfehlen jene, die sich dem Fortschritt der Pädagogik verschrieben haben, dass solche Angelegenheiten in das eigentliche Gefüge der Unterweisung eingewoben werden (Pressley & McCormick, 1895). Die einleitende Erzählung beschreibt eine höchst lobenswerte kollektive Anstrengung innerhalb einer Schule, das Problemlösen mit dem allgemeinen Lehrplan zu verflechten. Wahrlich, die hier besprochenen Prozesse sind die wesentlichen Sehnen jenes komplexeren Lernens, das für die Beherrschung des Lesens, der Komposition, der Mathematik und der Naturwissenschaften erforderlich ist.
Fertigkeitserwerb
Die Entwicklung von Kompetenz in jedem Bereich stellt einen Prozess des Fertigkeitserwerbs dar. Wir beginnen mit der Untersuchung von Fragen, die für den Erwerb allgemeiner und spezifischer Fertigkeiten relevant sind.
Konditionales Wissen und Metakognition
Ein bemerkenswerter Mangel innerhalb der verschiedenen Theorien der Informationsverarbeitung liegt in ihrer Tendenz, die Mechanik des Lernens zu beschreiben, anstatt eine wahre Erklärung für dessen Ursachen zu liefern. Wir werden zwar darüber informiert, dass Eindrücke im Arbeitsgedächtnis empfangen werden, wo sie wiederholt, kodiert und mit einschlägigem Wissen für die Bewahrung im Langzeitgedächtnis verbunden werden; doch man muss fragen, warum diese Operationen überhaupt stattfinden. Besonders während der mühsamen Zeit des anfänglichen Lernens – wenn eine solche Verarbeitung noch nicht zur Gewohnheit geworden ist – besteht ein großes Bedürfnis nach einer Darlegung der Kräfte, die den Geist zum Handeln zwingen. Man könnte fragen: Was bestimmt das Maß der erforderlichen Wiederholung? Mit welchen Mitteln wird das angemessene Wissen aus den Tiefen des Gedächtnisses ausgewählt? Und wie erkennt ein Mensch, welche Fähigkeiten unter verschiedenen Umständen gefordert sind? Es ist das Thema der Metakognition, dem wir uns für eine Antwort auf diese Fragen zuwenden müssen. Metakognition bezeichnet eine höhere Ordnung des Denkens, durch die der Geist sein eigenes Wirken betrachtet. Auf den folgenden Seiten werden wir zunächst das konditionale Wissen untersuchen, woraufhin wir eine Erklärung dafür liefern werden, wie diese metakognitiven Prozesse dazu dienen, die Informationsverarbeitung zu vereinen und zu steuern.
Konzeptlernen
Um eine umfassende Zusammenfassung der verschiedenen Unterrichtsansätze über die verschiedenen Theorien hinweg zu erreichen, geziemt es uns, eine Reihe von gewissenhaften Erörterungen vorzunehmen: Das wesentliche Wesen von Konzepten; Das Erreichen von begrifflichem Verständnis; Die richtige Methode für das Lehren von Konzepten; und die komplizierten Wirkungsweisen der motivationalen Prozesse.
Problemlösung
Dieser Diskurs befasst sich mit den folgenden Angelegenheiten, welche die Schwierigkeiten beim Verständnis kognitiver Prozesse und die vielfältigen Mittel betreffen, durch die sie gelöst werden können: Historische Einflüsse; Die Verwendung von Heuristiken; Diverse Strategien für das Lösen von Problemen; Die Beziehung zwischen Problemlösung und Unterweisung; Die Unterscheidung zwischen dem Experten und dem Neuling; Die Ausübung des logischen Denkens; und die daraus resultierenden Implikationen für die Pädagogik.
Transfer
Die Angelegenheit des Transfers ist von kritischster Bedeutung für das Streben nach Lernen und beruht gänzlich auf den kognitiven Fähigkeiten des Geistes. Transfer bezeichnet die Anwendung von Wissen in neuartiger Weise, unter ungewohnten Umständen oder angewandt auf bekannte Situationen mit unterschiedlichem Inhalt. Darüber hinaus liefert er eine Erklärung dafür, wie frühere Unterweisung einen Einfluss auf das ausübt, was später gelernt wird. In der Tat ist Transfer in jeder neuen Unterweisung vorhanden, denn Schüler tragen ihr bisheriges Wissen und ihre Erfahrung in jede neue Situation hinein (National Research Council, 1900). Diese kognitive Kapazität ist von großer Tragweite; denn wäre sie abwesend, bliebe alles Lernen auf spezifische Fälle beschränkt, und viel Zeit eines Schulmeisters würde mit der ermüdenden Aufgabe verschwendet, Fertigkeiten für jede neue Gelegenheit erneut zu lehren. Man kann verschiedene Formen dieses Phänomens beobachten. Positiver Transfer tritt auf, wenn das vorangegangene Lernen das spätere Studium erleichtert und mildert. Zum Beispiel sollte das Beherrschen der Kunst, eine Kutsche mit einem Standardgespann zu führen, das Lenken anderer ähnlicher Gespanne zu einer weit einfacheren Aufgabe machen. Umgekehrt impliziert negativer Transfer, dass früheres Lernen den Erwerb neuen Wissens behindert oder erschwert. Die Gewohnheiten, die beim Führen einer manuellen Kutsche gebildet wurden, könnten sich als nachteilig erweisen, wenn man versucht, ein automatisiertes Gefährt zu befehligen, da der Fahrer instinktiv nach einem Phantomhebel greifen mag, was zum sicheren Verderben der Maschinerie führt. Schließlich bezeichnet Null-Transfer, dass eine Art des Lernens keinen erkennbaren Einfluss auf eine andere hat; gewiss hat das Erlernen des Kutschenfahrens keine Bedeutung für die Bedienung einer Rechenmaschine. Die zeitgenössische kognitive Sicht auf dieses Thema erkennt die große Komplexität des Transfers an (Phye, 1901). Während bestimmte einfache Fertigkeiten durch Gewohnheit übertragen zu werden scheinen, erfordert ein Großteil dieser Arbeit Denken höherer Ordnung und einen festen Glauben an die Nützlichkeit des eigenen Wissens. Dieser Diskurs beginnt mit einem kurzen Überblick über historische Perspektiven auf den Transfer, gefolgt von einer Abhandlung über kognitive Ansichten und die Relevanz des Transfers für die Unterweisung von Gelehrten.
Technologie und Unterweisung
Die letzten Jahre waren Zeuge einer höchst raschen und erstaunlichen Ausdehnung mechanischer Künste und Apparate im Bereich der Unterweisung, vornehmlich durch die Vermittlung von elektronischem Lernen und Fernstudium. Während viele „Technologie“ allein mit der physischen Ausrüstung gleichsetzen – wie den Rechenmaschinen und analytischen Apparaten –, ist ihre wahre Bedeutung weit umfassender. Sie bezieht sich auf die eigentlichen Entwürfe und Umgebungen, die dazu bestimmt sind, den Geist des Gelehrten zu beanspruchen. Die wissenschaftliche Untersuchung der Auswirkungen solcher Fortschritte auf den Intellekt nimmt stetig zu, ebenso wie die Bemühungen, jene Hindernisse zu beseitigen, welche die Einbindung dieser Künste in die tägliche Pädagogik erschweren. Wahrlich, diese modernen Mittel besitzen das Potenzial, die Unterweisung in einer Weise zu erleichtern, die früher ganz außerhalb der Vorstellungskraft lag. In Zeiten, die noch nicht lange zurückliegen, war die Anwendung solcher Wunder im Schulzimmer auf die Laterna Magica, den Kinematographen, den Funk und ähnliche Kuriositäten beschränkt. In diesem gegenwärtigen Zeitalter jedoch können Schüler an der Simulation von Umgebungen und Ereignissen teilhaben, die in einem gewöhnlichen Klassenzimmer niemals realisiert werden könnten; sie können Unterweisung von gelehrten Personen aus großer Ferne erhalten und mit ihnen korrespondieren und mit riesigen Wissensspeichern und Systemen fachkundiger Anleitung interagieren. Eine gewaltige Herausforderung erwartet den Forscher: genau zu erkennen, wie diese Mechanismen die kognitiven Fähigkeiten des Lernenden während der Kodierung von Gedanken, des Behaltens von Fakten, des Transfers von Wissen und der Lösung von Problemen beeinflussen. Die in diesem Abschnitt enthaltenen Beobachtungen, welche computerbasierte Umgebungen und aus der Ferne durchgeführte Bildung berühren, stellen kein bloßes praktisches Handbuch für deren Anwendung dar. Vielmehr richtet dieser Diskurs seinen Blick auf die tiefgreifende Rolle, welche die Technologie im Akt des Lernens selbst spielt.
Kognitive Lernprozesse: Instruktionale Anwendungen
Innerhalb des vorliegenden Kapitels wurden pflichtbewusst mehrere Anwendungen für die hier behandelten Prinzipien bereitgestellt. Dieser abschließende Abschnitt legt drei zusätzliche Anwendungen dar, welche viele der besprochenen edlen Prinzipien widerspiegeln: das Studium ausgearbeiteter Beispiele, die Kunst der Komposition und die Wissenschaft der Mathematik.